感應暫態(tài)抗擾的電路設計的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及集成電路(IC)設計，特別是用于最小化上述IC在工作中發(fā)生的暫態(tài)事件的影響的設計。
【背景技術】
[0002]在一些機動車傳感器(automotive sensor)應用中需要傳感器能夠承受暴露于大的負電壓暫態(tài)事件。承受這種暴露通常意味著兩件事情。第一，在暴露期間用于傳感器中的IC和所有它的保護性無源元件不會被損壞。第二，傳感器必須在指定量的時間內(nèi)從暴露中恢復并且輸出準確信號。一些應用要求傳感器恢復時間減少。
[0003]應用于機動車傳感器的大多數(shù)現(xiàn)代IC包括模擬核心和數(shù)字核心。未能遵守恢復時間需求通常被IC的數(shù)字核心的復位的可能性所主導，因為IC恢復時間大于要求的傳感器恢復時間要求。IC的模擬塊通常比數(shù)字塊恢復得更快。結果，解決這個問題的焦點在于暫態(tài)事件期間維持臨界數(shù)字核心處理以消除數(shù)字復位的可能性。
[0004]因此，需要的是用來避免在相對于IC的負電源基準的大的負電容耦合電壓脈沖之后的IC復位的方法和裝置，或者縮短數(shù)字塊復位時間的方法。這里公開的概念針對以下目的:避免在大的負電容耦合電壓過渡到IC的正基準電源節(jié)點之后的IC復位。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]在一個實施例中提供了一種向壓力傳感器供電的電路。所述電路被配置為在外部電力供應源的負電壓暫態(tài)事件期間提供調(diào)節(jié)的電壓供應源的輸出上的穩(wěn)定性。該電路包括調(diào)節(jié)的電壓供應源，其被配置為在該事件期間接收來自外部電力供應源的電力和向壓力傳感器供應電力，并且防止存儲的電荷從調(diào)節(jié)的電壓供應源流出到外部電力供應源。
[0006]另外一個實施例公開了用于壓力傳感器的電路。所述電路被配置為在外部電力供應源中的負電壓暫態(tài)事件期間提供穩(wěn)定性，包括:調(diào)節(jié)的電壓供應源，其被配置為具有至少一個開關，所述至少一個開關被配置為在暫態(tài)事件期間實質(zhì)地減少從調(diào)節(jié)的電壓供應源到所選擇的數(shù)字電路的電流，和在此事件期間，向壓力傳感器供應電力。
[0007]此外的一個實施例公開了一種壓力傳感器。所述傳感器包括該傳感器到外部電力供應源之間的連接；和用于接收來自電力供應源的電力并向傳感器供電的調(diào)節(jié)的電壓供應源。調(diào)節(jié)的電壓供應源包括用于在外部電力供應源的負電壓暫態(tài)事件期間提供穩(wěn)定性的電路，該電路被配置為在該事件期間向壓力傳感器供應電力，并且防止存儲的電荷從調(diào)節(jié)的電壓供應源流出到外部電力供應源。
【附圖說明】
[0008]本發(fā)明的特征和優(yōu)點從結合以下附圖的隨后的描述中清楚的看出:其中
[0009]圖1是描述根據(jù)本發(fā)明教導的傳感器實施方案的電氣方面的示意圖；
[0010]圖2是描述示例的傳感器內(nèi)實施的集成電路電氣方面的示意圖；
[0011]圖3是描述暫態(tài)事件期間電壓量的關系的曲線圖；
[0012]圖4是描述抑制暫態(tài)事件的阻尼電路的示例實施方案的示意圖；
[0013]圖5是描述了評估暫態(tài)事件的測試電路的示例實施方案的示意圖；
[0014]圖6是暫態(tài)事件期間電壓量的關系的另一個曲線圖；
[0015]圖7是描述現(xiàn)有技術的傳感器在經(jīng)歷暫態(tài)事件時的調(diào)節(jié)的電力供應源的性能的曲線圖；
[0016]圖8是描述根據(jù)本發(fā)明教導的傳感器在經(jīng)歷施加于圖7所示的傳感器的幅度的暫態(tài)事件時的調(diào)節(jié)的電力供應源的性能的曲線圖。
【具體實施方式】
[0017]這里公開的是用于提高集成電路(IC)對暫態(tài)電事件的響應性的方法和裝置。該方法和裝置的實施方案尤其在機動車傳感應用領域中有用。通常，這里公開的實施方案提供傳感元件改進的保護和減少從特性暫態(tài)事件恢復的時間。
[0018]需要指出的是，“暫態(tài)事件”可以包括可能導致供電電壓的擾動的直接電容耦合(DCC)電脈沖。作為舉例，電壓被提供到壓力傳感器。一般，供應的電壓范圍在約+85V-約-85V之間。然而，暫態(tài)事件可以通常被特征化為對傳感器的電輸入信號的擾動。因此，這里公開的實施方案不限制于對范圍為正負85V的暫態(tài)事件的響應的管理，而是可以很好地適合于最小化其他暫態(tài)事件的影響。
[0019]通常，暫態(tài)事件可能來自于機動車的任何開關和脈沖裝置。經(jīng)常，特定傳感器的電線和其他元件如燃料噴射器的電線相捆綁。這樣，暫態(tài)事件可能由其他附件系統(tǒng)的配置或操作所引發(fā)。一些實施方案中，暫態(tài)事件被認為是“慢”暫態(tài)事件，例如被ISO 7637，脈沖2a所定義的。這些脈沖的持續(xù)時間通常大約50微秒(μ S)。
[0020]經(jīng)歷實質(zhì)性暫態(tài)事件的集成電路結果可能經(jīng)歷電源導通復位(power-on-reset，P0R)。電源導通復位期間，持續(xù)實施向集成電路的供電，但是集成電路確定是否有足夠的電力保證正確工作。結果，集成電路將自我復位。集成電路的復位包括重新初始化所有過程和執(zhí)行啟動檢查來全面確保正確操作。在此過程中，傳感器不輸出代表輸入狀況的信號。反而，為了安全工作傳感器可能輸出故障狀況。因此，電源導通復位(POR)期間，傳感器不提供任何有用數(shù)據(jù)。
[0021]參照圖1，顯示了用于傳感器10的電源和控制系統(tǒng)的簡化示意圖。舉例來說，傳感器10包括專用的集成電路IUASIC或1C)。該集成電路11由外部電力供應源12供電。夕卜部電力供應源12向調(diào)節(jié)的電力供應源14提供電力。調(diào)節(jié)的電力供應源14在電接地端20接地。例如，也稱為“調(diào)節(jié)的電源”的調(diào)節(jié)的電力供應源14向穩(wěn)定化電容器15(CST)和緩沖電容器18(Cbu)提供電力。包含在簡化圖中的是寄生電感16 (Lp)和寄生阻抗17 (Rp)，其代表的是電路的感性和阻性特性。集成電路11提供來自傳感器10的輸出19。
[0022]需要認識到的是，傳感器10的一些其他元件沒有被顯示。例如，諸如換能器的傳感器元件沒有被顯示，但是其通常被認為是傳感器10的一部分。僅僅為了這里的討論，在此顯示和討論的傳感器10的各方面包括向傳感器10供電的元件和控制傳感器10的電源系統(tǒng)的元件。值得注意的是這里所討論的控制元件，如集成電路11，可以用于多種目的而不限于對傳感器10的供電控制。例如，集成電路11另外還可以從傳感元件接收數(shù)據(jù)和向輸出19提供輸出數(shù)據(jù)。
[0023]所有交流(AC)放大器具有隨著頻率變化的增益和相位特征。隨著頻率增加，增益降低且相位容限降低。然而，在相位容限損失之前增益被充分地減小以避免振蕩，這對放大器的穩(wěn)定性是重要的。因此，穩(wěn)定化電容器15 (Cst)提供了在高頻率下所需的增益的衰減。好的穩(wěn)定化電容器15 (Cst)會有非常低的寄生電感且通常具有小值的電容(相對于緩沖電容器18 (Cbu))。為了保持低的寄生電感，穩(wěn)定化電容器15 (Cst)的額定值以及在傳感器10中的物理布置也是設計中需要仔細考慮的?？紤]了這些因素的合適設計能夠使電容器具有非?？斓捻憫獣r間。
[0024]提供緩沖電容器IS(Cbu)時的一個重要的設計考慮是電容器存儲電荷的能力。好的緩沖電容器IS(Cbu)將具有大的電容。傳感器10被用于機動車應用時，與考慮放大器穩(wěn)定性時的頻率相比所討論的暫態(tài)現(xiàn)象相當慢。因此，傳感器10的設計不由低寄生電感的要求所約束。
[0025]小量電容被包含在集成電路11中以提供穩(wěn)定化功能(快速響應時間)。在外部使用緩沖電容器18 (Cbu)與內(nèi)部穩(wěn)定化電容